现代医院洁净区，如手术部、重症监护室、产房、消毒供应中心等，是医疗救治的核心场所。稳定、安全、纯净的医疗气体供应是保障这些区域正常运转、确保患者生命安全及手术成功的生命线。
本文系统概述了医院洁净区医疗气体工程的设计要点，从设计原则与规范、气体种类与用途、系统构成与工艺流程，到洁净区的特殊设计要求、监测报警与质量控制，以及未来的发展趋势进行了全面的阐述。旨在强调医疗气体设计是一项融合了医学、工程学、安全规范于一体的综合性学科，其设计的科学性与可靠性直接关乎医疗质量与医院运营效率。
关键词
洁净区；医疗气体；生命支持系统；中央供给系统；终端；监测报警；安全保障
一 绪 论
随着现代医学技术的飞速发展，医院的功能分区日益专业化，其中洁净区扮演着无可替代的角色。洁净区通过空气净化技术，将室内空气中的微粒、有害气体、细菌等污染物控制在一定范围内，为高风险手术、危重病人救治、无菌物品制备等提供必要环境。在这些区域内，医疗气体已从简单的氧气供给，演变为一个复杂、多元、高度集成的“生命支持系统”。
医疗气体系统，常被称为医院的“第二生命线”（第一生命线为电力），其设计、施工与运行的品质，直接关系到患者的生死存亡。一次微小的气体污染、压力波动或供应中断，都可能导致灾难性的医疗事故。因此，洁净区的医疗气体设计，必须在遵循最高安全标准的前提下，实现高度的可靠性、纯净性与便捷性。本文旨在对医院洁净区医疗气体设计的全貌进行系统性概述，为相关工程设计、医院管理及临床实践提供理论参考。
二 医疗气体设计的基本原则与规范
洁净区医疗气体设计绝非简单的管道铺设，它必须建立在严格的原则与规范之上。
2.1 核心设计原则
1.安全第一原则： 这是所有设计的前提。包括防火、防爆、防窒息、防误连接、防交叉感染、防压力异常等。任何设计决策都应以保障患者和医护人员安全为首要考虑。
2.可靠性原则： 系统必须保证24小时不间断供应，尤其是氧气、压缩空气等生命支持气体。需通过冗余设计（如双路供气、自动切换）、备用气源等方式实现。
3.纯净性原则： 输送至患者端的气体必须符合或优于国家及国际药典规定的纯度、湿度和颗粒物标准，防止因气体污染导致的感染或中毒。
4.可识别性原则： 所有气体管道、终端、设备带均应采用全球或国内通用的颜色、标签进行明确标识（如氧气为白色、真空为黄色、笑气为蓝色），防止误接。
5.可维护性与可扩展性原则： 系统设计应便于日常巡检、维护和故障排查，并充分考虑医院未来发展规划，预留扩容接口和能力。
2.2 主要设计规范与标准
设计必须严格遵守以下权威规范：
国家标准： GB 50751-2012《医用气体工程技术规范》是中国医疗气体设计的核心强制性标准。此外，还需参照GB 51039-2014《综合医院建筑设计规范》、GB 50333-2013《医院洁净手术部建筑技术规范》等。
行业标准： YY/T 0186-94《医用中心供氧系统通用技术条件》等。
国际参考标准： HTM 02-01（英国）、NFPA 99（美国）等国际先进标准也常作为重要设计参考，尤其在高端国际医院项目中。
三 洁净区常用医疗气体种类及其临床用途
洁净区内使用的医疗气体主要包括以下几种：
医用氧气： 最核心的生命支持气体。用于手术麻醉、危重病人呼吸支持、新生儿复苏等。在ICU、手术室、复苏室需求量最大。
医用真空： 又称“吸引系统”。用于吸除患者呼吸道分泌物、手术野血液和体液，是保持气道通畅、提供清晰术野的关键。
医用压缩空气： 用途广泛，用于驱动呼吸机、麻醉机、气动手术器械（如骨科钻、锯）、雾化给药等。其品质要求极高，必须无油、无水、无菌。
麻醉废气排放系统： 用于收集并排出手术室中泄漏的麻醉气体（如笑气、异氟烷等），保护医护人员健康，防止环境污染。
特殊气体：
氧化亚氮/氧气混合气： 用于镇痛（如分娩镇痛）。
二氧化碳： 用于腹腔镜等腔镜手术中建立气腹。
氮气： 驱动高精度手术工具。
氩气： 用于氩气刀等手术凝血设备。
这些特殊气体通常采用区域或单点钢瓶供气，需独立设计。
四 医疗气体系统的核心构成与工艺流程
一个完整的医疗气体中央供给系统主要由以下部分构成：
4.1 气源系统
氧气源： 通常采用液氧储罐（主供）+ 高压氧气钢瓶组（备用）的组合。液氧供应经济、稳定，钢瓶组作为二级备用和应急。
真空源： 由真空泵机组构成，通常采用“N+1”冗余配置（如3台泵，2用1备），并配备真空罐，保证抽吸力稳定。
空气源： 由无油空气压缩机、干燥机、多级过滤器（除油、除水、除菌、除味）、储气罐组成。无油设计是防止污染的关键。
4.2 管道分配系统
管道材质： 必须采用耐腐蚀、高洁净度的脱脂铜管或不锈钢管。氧气管道需进行严格的脱脂处理。
管道设计： 主干管在管道井内形成环路，提高可靠性。进入洁净区的水平管道通常敷设在技术夹层内。管道坡度、管径计算需精确，以保证流量和压力损失在允许范围内。
4.3 监控与报警系统
中央监控站： 设于消防控制室或工程部，实时监控所有气源压力、流量、储罐液位、真空泵状态等。
区域报警器： 在每个护理单元、手术部护士站等区域设置，显示本区域气体压力状况。
本地报警器： 在气源设备现场（如液氧站、机房）设置。
三级报警体系确保任何故障都能被及时、逐级发现和处理。
4.4 终端设备带
定义： 安装在病房床头或手术室、复苏室墙面上，集成气体终端、电源、照明、呼叫、网络接口的装置。
气体终端： 采用差异化设计（气体专用适配接头），从物理上杜绝误连接。主流技术有德标（DISS）接头、英标（BS）快速插座和美标（NIST）接头。手术室内通常采用吊塔或吊桥形式，提供灵活、大流量的气体和设备接口。
五 洁净区（以手术部为例）的特殊设计要求
洁净区，尤其是洁净手术部，对医疗气体有远超普通病房的特殊要求，设计需着重考虑以下几点：
5.1 高流量与高压力稳定性要求
多台麻醉机、呼吸机、气动工具同时工作，峰值用气量巨大。管道管径计算必须预留充足余量，确保在高流量下末端压力不低于设备要求的最低工作压力（如氧气>0.4MPa，手术室压缩空气常需0.7-0.95MPa）。
压力波动必须极小，以免影响麻醉机和呼吸机的精确输出。
5.2 终端配置的密集性与专用性
每间手术室应视为一个独立的“重症监护单元”，终端配置必须齐全且冗余。通常配置：氧气终端（2-3个）、真空终端（2-3个）、压缩空气终端（2-3个）、AGSS终端（1-2个）。特殊手术室（如心脏、腔镜）还需配置二氧化碳、氮气等特殊气体终端。
吊塔/吊桥的设计需结合手术类型、设备布局和医护人员动线，分为麻醉塔、手术塔等，实现功能分区，避免管线缠绕。
5.3 感染控制与微粒控制
所有进入洁净区的气体，尤其是压缩空气，其末级过滤器应尽可能靠近使用点，并采用无菌级过滤器（过滤孔径达0.01微米，截留细菌和病毒），确保气体无菌。
管道在安装前、后必须进行严格的内壁清洁、脱脂和吹扫，防止施工残留物成为污染源。
终端插座需有密封防尘盖，在不使用时保持闭合状态，防止灰尘和微生物进入管道系统。
5.4 电气安全与区域协调
医疗气体终端、设备带、吊塔必须做等电位联结，防范静电风险，特别是在氧气环境周围。
气体管道与电气线路、建筑智能化系统的布设需在技术夹层内统筹规划，避免交叉干扰，并满足洁净室围护结构的密封性要求。
六 施工、验收与持续质量控制
优秀的设计需要精湛的施工和严格的验收来落地。
6.1 施工关键控制点
材料检验： 所有管材、阀门、终端均需有医疗产品注册证和质量证明文件。
洁净施工： 管道焊接（推荐自动氩弧焊）需在清洁环境下进行，防止氧化和污染。焊接后需进行内窥镜检查。
压力测试： 包括强度试验和泄漏性试验，试验介质通常为洁净无油的氮气或压缩空气。
6.2 系统验收
文件验收： 审核设计文件、材料证书、测试记录等。
性能验收： 依据GB 50751，逐项测试：气体纯度分析、颗粒物检测、露点检测（压缩空气）、终端流量与压力测试、报警系统功能测试、标识检查等。特别是压缩空气的含油量测试必须达到“无油”级（<0.1mg/m³）。
6.3 运行维护与质量控制
建立完整的设备档案和操作规程。
定期进行预防性维护：更换过滤器、校验报警器、检测气体纯度。
对系统进行年度综合检测，确保其持续符合标准。
七 未来发展趋势
1.智能化与数字化： 医疗气体系统将与医院物联网、楼宇自控系统深度融合。通过传感器和大数据分析，实现预测性维护（如预测过滤器寿命）、用气模式分析、能耗精细化管理。
2.模块化与快速部署： 预制化、模块化的气体供应单元（如集装箱式空压站、真空站）将更普及，缩短建设周期，便于升级改造。
3.绿色节能： 采用变频驱动的高效空压机、真空泵，以及废热回收技术，降低系统运行能耗。
4.新材料与新工艺： 更高洁净等级、更耐腐蚀的管道材料（如特殊不锈钢合金），以及更精密的焊接和检测技术将被应用。
终端的人性化与集成化： 吊塔将更加智能，集成触摸屏控制、设备状态监测、环境感应等功能，成为手术室数据交互的中心之一。
八 结论
医院洁净区的医疗气体设计是一项关乎生命的精密系统工程。它要求设计者不仅精通流体力学、管道工程和自动控制，更要深刻理解临床医疗需求、感染控制规范和洁净室运行原理。从宏观的系统规划到微观的终端选型，从严格的气源质量控制到智能的全程监测报警，每一个环节都必须秉承“安全、可靠、纯净”的核心宗旨。
随着医疗技术的进步和医院建设标准不断提升，医疗气体系统的复杂性和重要性日益凸显。只有坚持高标准设计、高质量施工、严要求运维，才能构建起一道坚不可摧的“生命支持防线”，为洁净区内的高质量医疗服务奠定坚实的物质基础，最终保障患者安全，提升医院整体运营效能。未来，智能化、绿色化、人性化将是该领域发展的主旋律，持续推动医院洁净区医疗气体系统向更安全、更高效、更智慧的方向演进。
参考文献
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文章来源：洁净园
作者：郭伟 张文文 栗传普 （中建八局第二建设有限公司 山东省济南市250000）